数控加工与维护工程专业毕业论文论文

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1、毕 业 论 文题 目 数控加工 专 业 数控加工与维护工程 班 级 07 大专数控（一）班 学 生 随波逐流 指导教师 杨 红 朗 西安工业大学函授部二 0 0 九 年1摘 要对加工中心刀具提出系统的命名方法，使刀具名兼具刀具的特征。使我们一看到刀具名就对刀具概况一目了然，既方便了操作又便于管理，节省了大量时间多重复工作。对经常更换加工对象的单位，特别适用。在全功能数控机床中，数控系统有刀具补偿功能，可按工件轮廓尺寸进行编制程序，建立、执行刀补后，数控系统自动计算，刀位点自动调整到刀具运动轨迹上。 经济型数控机床结构简单，售价低，在生产企业中有一定的拥有量。在经济型数控机床系统中，如果没有刀具

2、补偿功能，只能按刀位点的运动轨迹尺寸编制加工程序，这就要求先根据工件轮廓尺寸和刀具直径计算出刀位点的轨迹尺寸。因此计算量大、复杂，且刀具磨损、更换需重新计算刀位点的轨迹尺寸，重新编制加工程序。刀具的选择是在数控编程的人机交互状态下进行的。应根据机床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相关因素正确选用刀具及刀柄。刀具选择总的原则是：安装调整方便，刚性好，耐用度和精度高。在满足加工要求的前提下，尽量选择较短的刀柄，以提高刀具加工的刚性。刀具补偿是数控中的重要，它决定工件的精度高低，半径长度的补偿弥补了这一缺陷，提高了效益，增加了经济效益给工厂带来了利益。合理的选择刀具，对刀具的补

3、偿，合理的切削用量综合起来，加工出精度高的工件。关键词：刀具，刀具补偿，切削用量2目 录第 一 章 数 控 技 术1.1 数 控 技 术 31.2 坐 标 系 /对 刀 点 /换 刀 点 31.3 常 用 基 本 指 令 6 1.4 刀 具 半 径 ， 长 度 补 偿 设 置 8第 二 章 加 工 工 序 及 切 削 用 量2.1 确 定 加 工 顺 序 和 工 序 12 2.2 切 削 用 量 的 确 定 13 结 束 语致 谢 参 考 文 献3第 一 章 数 控 技 术1.1 数 控 技 术数 控 技 术 ， 简 称 “数 控 ”。 英 文 ： Numerical Control（ NC）

4、 。 是 指 用 数 字 、 文 字 和 符 号组 成 的 数 字 指 令 来 实 现 一 台 或 多 台 机 械 设 备 动 作 控 制 的 技 术 。 它 所 控 制 的 通 常 是 位 置 、 角 度 、速 度 等 机 械 量 和 与 机 械 能 量 流 向 有 关 的 开 关 量 。 数 控 的 产 生 依 赖 于 数 据 载 体 和 二 进 制 形 式 数据 运 算 的 出 现 。 1908 年 ， 穿 孔 的 金 属 薄 片 互 换 式 数 据 载 体 问 世 ； 19 世 纪 末 ， 以 纸 为 数 据载 体 并 具 有 辅 助 功 能 的 控 制 系 统 被 发 明 ； 193

5、8 年 ， 香 农 在 美 国 麻 省 理 工 学 院 进 行 了 数 据 快速 运 算 和 传 输 ， 奠 定 了 现 代 计 算 机 ， 包 括 计 算 机 数 字 控 制 系 统 的 基 础 。 数 控 技 术 是 与 机 床 控制 密 切 结 合 发 展 起 来 的 。 1952 年 ， 第 一 台 数 控 机 床 问 世 ， 成 为 世 界 机 械 工 业 史 上 一 件 划 时代 的 事 件 ， 推 动 了 自 动 化 的 发 展 。 现 在 ， 数 控 技 术 也 叫 计 算 机 数 控 技 术 ， 目 前 它 是 采 用 计 算机 实 现 数 字 程 序 控 制 的 技 术 。

6、 这 种 技 术 用 计 算 机 按 事 先 存 贮 的 控 制 程 序 来 执 行 对 设 备 的 控 制功 能 。 由 于 采 用 计 算 机 替 代 原 先 用 硬 件 逻 辑 电 路 组 成 的 数 控 装 置 ， 使 输 入 数 据 的 存 贮 、 处理 、 运 算 、 逻 辑 各 种 制 机 能 的 实 现 ， 均 可 通 过 计 算 机 软 件 来 完 成 。 数 控 技 术 的 应 用 不 但给 传 统 制 造 业 带 来 了 革 命 性 的 变 化 ， 使 制 造 业 成 为 工 业 化 的 象 征 ， 而 且 随 着 数 控 技 术 的 不 断发 展 和 应 用 领 域 的

7、 扩 大 ， 他 对 国 计 民 生 的 一 些 重 要 行 业 （ IT、 汽 车 、 轻 工 、 医 疗 等 ） 的 发展 起 着 越 来 越 重 要 的 作 用 ， 因 为 这 些 行 业 所 需 装 备 的 数 字 化 已 是 现 代 发 展 的 趋 势 。1.2 坐 标 系 /对 刀 点 /换 刀 点 数控机床的加工是由程序控制完成的，所以坐标系的确定与使用非常重要。根据 ISO841标准，数控机床坐标系用右手笛卡儿坐标系作为标准确定。数控车床平行于主轴方向即纵向 Z轴，垂直于主轴方向即横向为 X 轴，刀具远离工件方向为正向。 数控车床有三个坐标系即机械坐标系、编程坐标系和工件坐标系

8、。机械坐标系的原点是生产厂家在制造机床时的固定坐标系原点，也称机械零点。它是在机床装配、调试时已经确定下来的，是机床加工的基准点。在使用中机械坐标系是由参考点来确定的，机床系统启动后，进行返回参考点操作，机械坐标系就建立了。坐标系一经建立，只要不切断电源，坐标系就不会变化。编程坐标系是编程序时使用的坐标系，一般把我们把 Z 轴与工件轴线重合，X 轴放在工件端面上。工件坐标系是机床进行加工时使用的坐标系，它应该与编程坐标系一致。能否让编程坐标系与工坐标系一致，使操作的关键。刀具相对静止、工件运动的原则：这样编程人员在不知是刀具移近工件还是工件移近刀具的情况下，就可以依据零件图纸，确定加工的过程标

9、准坐标系原则：即机床坐标系确定机床上运动的大小与方向，以完成一系列的成形运动和辅助运动。运动方向的原则：数控机床的某一部件运动的正方向，是增大工件与具距离的方向。标准规定，机床传递切削力的主轴轴线为 Z 坐标（如：铣床、钻床、车床、磨床等）；如果机床有几个主4轴，则选一垂直于装夹平面的主轴作为主要主轴；如机床没有主轴（龙门刨床），则规定垂直于工件装夹平面为 Z 轴。X 坐标 X 坐标一般是水平的，平行于装夹平面。对于工件旋转的机床（如车、磨床等），X 坐标的方向在工件的径向上；对于刀具旋转的机床则作如下规定：当 Z轴水平时，从刀具主轴后向工件看，正 X 为右方向。当 Z 轴处于铅垂面时，对于单

10、立柱式，从刀具主轴后向工件看，正 X 为右方向；龙门式，从刀具主轴右侧看，正 X 为右方向。a 传统对刀方法与专用对刀器对刀方法的区别传统对刀方法是用塞尺、塞规、纸片等，或用划刀韧、试切等方法经多次反复进行对刀，它有安全性差(如塞尺对刀，硬碰硬刀尖易撞坏 )；占用机时多 (如试切需反复切量几次)；人为带来的随机性误差大等缺点，已经适应不了数控加工的节奏，更大不利于发挥数控机床的功能. b用 ETC 系列机上专用电子对刀器对刀有以下优点： 对刀精度高：无需积累经验，只需按简单规程操作即可完成对刀；对刀时有声光提示，对刀点坐标在机床 CRT 上数字化显示精确直观，可以避免人为带来的测量误差，同时

11、ETC 系列电子对刀器本身复位精度很高(12 微米) 。综上所述，用 ETC 系列专用对刀器可以高精度地解决机上刀具对刀问题。 对刀效率高：几次对刀熟练后 Z 向刀长对刀只需 35 秒即可对好；较复杂的镗刀对刀(X、Y轴径向对刀)也只需 3 分钟即可对好，可比用传统工具对刀节省至少 2/3 的占机时间，较高效率地完成对刀工作安全性好：ETC 系列电子对刀器均设置较大的过保护行程，可保证刀具刀尖及对刀器的对刀面免受冲击破坏，在对对刀器正常操作及保养情况下可保证较高的使用寿命。总之，这种机床专用对刀器可把繁琐的靠经验保证的对刀工作简单化了，保证了数控机床的高效高精度特点的发挥，已成为数控加工机上解

12、决刀具对刀不可或缺的一种专用工具。 c 对刀点、换刀点、刀位点 1）对刀点是指程序起点处刀具刀位点；换刀点则是指加工过程中需要换刀时刀具的相对位置点。 2）对刀点可以设置在零件、夹具上或机床上面，尽可能设在零件的设计基准或工艺基准上；换刀点往往设在工件的外部，以能顺利换刀、不碰撞工件及其其它部件为准。3）常用刀具的刀位点规定：立铣刀、端铣刀的刀位点是刀具轴线与刀具底面的交点；球头铣刀刀位点为球心；镗刀、车刀刀位点为刀尖或刀尖圆弧中心；钻头是钻尖或钻头底面中心；线切割的刀位点则是线电极的轴心与零件面的交点。床的高效高精度特点的发挥，已成为数控加工机上解决刀具对刀不可或缺的一种专用工具快 速 自

13、动 换 刀 技 术 是 以 减 少 辅 助 加工 时 间 为 主 要 目 的 ， 综 合 考 虑 机 床 的 各 方 面 因 素 ， 在 尽 可 能 短 的 时 间 内 完 成 刀 具 交 换 的 技 术方 法 。 该 技 术 包 括 刀 库 的 设 置 、 换 刀 方 式 、 换 刀 执 行 机 构 和 适 应 高 速 机 床 的 结 构 特 点 等 。（ 1） 换 刀 速 度 指 标 衡 量 换 刀 速 度 的 方 法 主 要 有 三 种 ： 刀 到 刀 换 刀 时 间 ： 切 削 到切 削 换 刀 时 间 ： 切 屑 到 切 屑 换 刀 时 间 。 由 于 切 屑 到 切 屑 换 刀 时 间 基 本 上 就 是 加 工 中 心 两 次切 削 之 间 的 时 间 ， 反 映 了 加 工 中 心 换 刀 所 占 用 的 辅 助 时 间 ， 因 此 切 屑 到 切 屑 换 刀 时 间 应 是 衡量 加 工 中 心 效 率 高 低 的 最 直 接